Geri Dön

Fabrication of undoped and (Mn,Ce,Eu,Tb) doped nickel borate nanosized ceramic powders

Katkısız ve (Mn,Ce,Eu,Tb) katkılı nikel borat nanoboyutlu seramik tozların üretimi

  1. Tez No: 895409
  2. Yazar: UTKU YILDIRIM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE MORKAN, DOÇ. DR. BAHADIR ALTINTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Bu çalışmada katkısız ve katkılı nanoboyutlu nikel ortoborat seramik tozları, yüksek sıcaklık katı hal sentez yöntemiyle üretilmiştir. Nikel ortoboratlar, farklı katkı konsantrasyonlarında iki bileşimde hazırlanmıştır: mangan (II) katkılı, Ni3(BO3)2: Mn2+ ve 0.01 mol mangan (II) ile nadir toprak metalinin birleşimi, Ni3 (BO3)2: 0.01Mn2+RE3+ (RE = Ce, Eu ve Tb). Sentezlenen tüm malzemelerin yapısal, kimyasal, optik ve termal özelliklerini belirlemek için X-Işını Difraksiyonu (XRD), Kızılötesi Spektroskopi (FTIR), Difüz Reflektans Spektroskopisi (DRS) ve Termogravimetrik/Diferansiyel Termal Analiz (TG/DTA) teknikleri ile karakterizasyonu yapılmıştır. XRD veri analizi, yüksek kristalli Ni3(BO3)3: Mn2+ bileşiğinin optimal mangan konsantrasyonunun 0.01 mol olduğunu ve katkı sonucunda kristal yapısında herhangi bir değişiklik olmadığını göstermektedir. Ayrıca, FTIR teknikleri, ortoboratlara ait tüm karakteristik bantların 2000–500 cm-1 arasında gözlemlendiğini ortaya koymuştur. Ni3(BO3)2: 0.01Mn2++ RE3+ boratların DRS çalışmaları, yaklaşık 350-550 nm ve 650-850 nm aralığında iki baskın yansıma bandı ortaya koymuştur. Europyum, 0.010 mol optimum konsantrasyon ile en uygun ko-aktivator olarak bulunmuştur. Ayrıca, yansıma bantları, serium, europyum ve terbiyum katkıları nedeniyle görünür bölgeden NIR-UV'ye doğru daha kısa dalga boylarına kaymıştır. Ayrıca, tek faz Ni3(BO3)2 bileşiğinin yasak enerji değeri Eg = 3.148 eV'dir. Ni3 (BO3)2: Mn2+ bileşenleri için değerlerin 3.330-3.170 eV aralığında bulunduğu tespit edilmiştir.. Ni3(BO3)2: 0.010Mn2+ ile nadir toprak metallerle katkılanmış bileşiklerde, değerler serium katkılı için 3.16-3.14 eV, europyum katkılı için 3.32-3.36 eV ve terbyum katkılı için 3.32-3.34 eV arasında değişmiştir. TG/DTA analizi, tüm örnekler için yaklaşık 1380ºC'de bir endotermik zirve göstermiştir.

Özet (Çeviri)

In this work, the fabrication of undoped and doped nanosized nickel orthoborate ceramic powders was carried out by high temperature solid state synthesis method. The nickel orthoborates were prepared in two compositions with various dopant concentrations: manganese (II) doped, Ni3(BO3)2: Mn2+ and 0.01 mol manganese (II) combined with rare earth metal, Ni3(BO3)2: 0.01Mn2+RE3+ (RE = Ce, Eu, and Tb). All the synthesized materials were characterized using X-ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) and Thermogravimetric/Differential Thermal Analysis (TG/DTA) to determine their structural, chemical, optical and thermal properties, respectively. XRD Data analysis indicated that highly crystalline Ni3(BO3)2:Mn2+ has an optimal manganese concentration of 0.01 mol, with no changes in crystal structure upon doping. Additionally, FTIR techniques revealed that all the characteristic bands of orthoborates were observed between 2000–500 cm− 1. DRS studies of Ni3(BO3)2: 0.01Mn2+xRE3+ revealed two dominant reflectance bands: at around 350-550 nm and 650-850 nm. Europium was found to be the most suitable co-activator, with an optimum concentration of 0.010 mol. Moreover, the reflectance bands shifted towards shorter wavelengths, moving from visible region to NIR-UV due to contributions from cerium, europium, and terbium. Furthermore, the pure Ni3(BO3)2 compound has a forbidden energy value of Eg = 3.148 eV. For Ni3(BO3)2: Mn2+, the values were found to range from 3.330-3.170 eV. In Ni3(BO3)2: 0.010Mn2+ compounds doped with rare earth metals, the values ranged from 3.16-3.14 eV (cerium-doped), 3.32-3.36 eV (europium-doped), and 3.32-3.34 eV (terbium-doped). The TG/DTA analysis demonstrated an endothermic peak around 1380ºC for all samples.

Benzer Tezler

  1. Fabrication and characterization of undoped and doped PNN-PZT ceramics and composites

    Katkısız ve katkılı PNN-PZT seramiklerin ve kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    EZGİ YALÇIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve TeknolojiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY

  2. ZnO:Cu ve ZnO:Mn tabanlı boya duyarlı güneş pillerinin fabrikasyonu ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of ZnO:Cu and ZnO:Mn based dye-sensitized solar cells

    HALİL EŞGİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASEMİN ÇAĞLAR

  3. Sol-jel yöntemi ile elde edilen ZnO tozlar ile seramik üretimi

    Fabrication of ZnO ceramics from the powders produced by sol-gel process

    GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET YAVUZ ORAL

  4. CdO/p-Si heteroeklem fotodedektörlerin üretilmesi ve elektriksel karakterizasyonu

    Fabrication of heterojunction CdO/p-Si photodetectors and their electrical characterization

    SELİN DUGAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKırklareli Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURHAN COŞKUN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜMİN MEHMET KOÇ

  5. Fabrication of nano-crystalline undoped and some lanthanide ions (Eu³⁺ and Sm³⁺) doped calcium pyroborate ceramic powders.

    Bazı lantanit iyonu (Eu³⁺ ve Sm³⁺) katkılı ve katkısız nano-kristal kalsiyum piroborat seramik tozların üretimi

    SEDA AYTEN KEMER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    KimyaBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE MORKAN